Расчет электрических нагрузок, выбор главных схем и оборудования промышленных предприятий (стр. 16 )

Расчетный ток в нормальном режиме

в послеаварийном режиме

Выбор кабеля производим по нагреву током нормального и послеаварийного режимов с учетом поправочных коэффициентов.

По таблице стандартных сечений предварительно намечаем кабель сечением 16 мм2 с допустимым длительным током 80 А.

где Im = 80А - допустимая токовая нагрузка на жилу кабеля по таблицам ПУЭ для токопроводящей жилы сечением 16 мм2 с бумажной изоляцией; К2 – 0,85-поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах и без таковых); К1 – поправочный коэффициент для кабелей в зависимости от удельного теплового сопротивления земли (для нормальной почвы К1 = 1); Кп - 1,3 - коэффициент перегрузки (при послеаварийном режиме для кабелей с бумажной изоляцией - 30%).

Окончательно принимаем кабель марки ААШв - 3´16. После нахождения тока короткого замыкания проверяем данный кабель на термическую стойкость.

7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Произведем расчет токов короткого замыкания (трехфазное КЗ) в следую­щих точках: на линейных вводах высшего напряжения трансформатора ППЭ;

на секции шин 6 кВ ППЭ и РП; на шинах 0,4 кВ наиболее мощной цеховой подстанции (рис. П1.5).

а) б) в)

Рис. П 1.5. Принципиальная схема расчета токов КЗ и схемы замещения

Расчет токов короткого замыкания в точке К-1

Принимаем за базисное условие Sб = Sс = 1100 MB × A;

Uб = 115 кВ. Ес =0,8Ом, Ес =1.

Определим базисный ток

Сопротивление воздушной линии

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке

Ударный ток КЗ

Расчет токов короткого замыкания в точке К-2

Принимаем за базисное условие Sб = Sс = 1100 MB × A;

Uб = 6,3 кВ. Определим базисный ток

Сопротивление трансформатора

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки К-2

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-2

Найдем токи подпитки от синхронных двигателей. Синхронные двигатели на 6 кВ располагаются в цехе № 6 (4 синхронных двигателя Рн = 800 кВт, Sн = 938 кВ × А; 2 СД Рн = 500 кВт, Sн =605 кВ × А).

Сопротивление СД цеха№ 6:

Сопротивление кабельной линии

Ток подпитки от СД цеха № 6 Е:

Ударный ток короткого замыкания в точке К-2

Расчет токов короткого замыкания в точке К-3

Сопротивление кабельной линии № ЦПГВ-РШ)

Результирующее сопротивление схемы замещения до точки КЗ К-3

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3.

Ударный ток КЗ

Расчет токов короткого замыкания в точке К-4

Систему принимаем системой бесконечной мощности, сопротивление системы равно 0 (Sс = ¥; хс = 0).

Сопротивление силового трансформатора ТП-1 rтр =9,4мОм;

хтр =27,2мОм.

Сопротивление трансформатора тока rтр – 0,05 мОм;

хтр = 0,07 мОм.

Сопротивление автоматического выключателя rтр =0,41мОм;

хтр =0,13мОм.

Сопротивление контактов

rк =0,01 мОм - для контактных соединений шинопроводов,

rк = 1 мОм - для контактных соединений коммутационных аппаратов.

Сопротивление шин rш = 0,033 мОм; хш =0,015мОм.

Сопротивление дуги r =4мОм.

Результирующее сопротивление схемы замещения

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в точке К-3.

Ударный ток КЗ

8. ВЫБОР ИПРОВЕРКА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

1. Выбор и проверка высоковольтных выключателей Ток в питающей линии ВЛЭП в нормальном режиме Iн. р. = 59,1 А; послеа-варийном режиме – Iпар = 118,2 А.

Предварительно выбираем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1.

Расчетный параметр цепи	Каталожные данные аппарата	Условия выбора и проверки
Uуст =110 кВ	Uном =110кВ	Uном ³ Uном
Iраб. max =118,2 А	Iном =1000 А	Iном ³ Iраб. max
Iпо = 6,03 кА	Iоткл. н =20 кА	Iоткл. н ³ Iпо
iу =16,2 кA	im. дин =52 кА тдин	im. дин ³ iу
Вк = 3,64 кА2/с	Iт/tт = 20 кА/3с	Вк £ I2т × tт

Выключатель по условиям проверки проходит. Принимаем его к уста­новке.

2. Выбор и проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей Предварительно выбираем разъединитель РНД-110/630Т1.

Расчетный параметр цепи	Каталожные данные аппарата	Условия выбора и проверки
Uуст =110 кВ	Uном =110кВ	Uном ³ Uном
Iраб. max =118,2 А	Iном =1000 А	Iном ³ Iраб. max
iу =16,2 кA	im. дин =52 кА	im. дин ³ iу
Вк = 3,64 кА2/с	Iт/tт = 20 кА/3с	Вк £ I2т × tт

Разъединитель по условиям проверки проходит.

Предварительно выбираем короткозамыкатель КЗ-110Б-У 1

Расчетный параметр цепи	Каталожные данные аппарата	Условия выбора и проверки
Uуст =110 кВ	Uном =110кВ	Uном ³ Uном
iу =16,2 кA	im. дин =52 кА	im. дин ³ iу
Вк = 3,64 кА2/с	Iт/tт = 20 кА/3с	Вк £ I2т × tт

Короткозамыкатель по условиям проверки проходит.

Выбор и проверка выключателей на стороне 6кВ

Выбираем выключатель на отводе трансформатора ТДН -16000/110.

Максимальный рабочий ток

Предварительно выбираем выключатель марки ВЭЭ-6-40/2500УЗ(ТЗ).

Расчетный параметр цепи	Каталожные данные аппарата	Условия выбора и проверки
Uуст =6 кВ	Uном =6 кВ	Uном ³ Uном
Iраб. max =2064 А	Iном =2500 А	Iном ³ Iраб. max
Iпо = 13,64кА	Iоткл. н =40 кА	Iоткл. н ³ Iпо
iу =36,9 кA	im. дин =128 кА тдин	im. дин ³ iу
Вк = 42,79 кА2/с	Iт/tт = 40 кА/3с	Вк £ I2т × tт

Данный выключатель по условиям проверки проходит.

Для установки на ПГВ (РУНН), а также на РП принимаем ячейки марки К-98.

4. Выбор и проверка трансформаторов тока

По напряжению и току в первичной обмотки трансформатора тока вы­бираем трансформатор тока марки ТШЛ-10КУЗ,

Расчетный параметр цепи	Каталожные данные трансформатора тока	Условия выбора и проверки
Uуст =6 кВ	Uном =6 кВ	Uном ³ Uном
Iраб. max =2064 А	Iном =2500 А	Iном ³ Iраб. max
Вк = 42,79 кА2/с	Iт/tт = 40 кА/3с	Вк £ I2т × tт
z2 = 0,52 Ом	z2ном = 1,2 ОМ	z2ном ³ z2

Проверку на динамическую стойкость не делаем, т. к. это - шинный тран­сформатор тока. Трансформаторы тока включены в сеть по схеме "неполной звезды" на разность токов двух фаз (рис. П1.6).

Рис. П1.6. Схема включения приборов к ТТ

Чтобы трансформатор тока не вышел за заданные пределы класса точности, необходимо выполнение условия z2ном ³ z2

Для определения сопротивления приборов, питающихся от трансформато­ров тока, необходимо составить таблицу - перечень электроизмерительных приборов, устанавливаемых в данном присоединении.

Суммарное сопротивление приборов рассчитывается по суммарной мощности:

Наименование прибора	Количество	Sпр, В × А	SSпр, В × А
Амперметр Э-377	1	0,1	-
Ваттметр Д-335	1	0,5	0,5
ВарметрД-335	1	0,5	0,5
Счетчик активной мощности СА4У	1	2,5	2,5
Счетчик реактивной мощности СР4У	2	2,5	2,5

Сопротивление соединительных проводов определяем по площади сечения и длине проводов (при установке приборов в шкафах КРУ 1 = 6 м, т. к. схема

соединения - неполная звезда, то lр = ):

Сопротивление контактов гк принимаем 0,10м (т. к. приборов более 3), тогда

Трансформатор тока по условиям проверки подходит.

5. Выбор и проверка трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения на ПГВ (РУНН) выбираем по конструкции, схеме соединения; Uс. ном = U1ном, где Uс. ном - номинальное напряжение сети, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ; U1ном - номиналь­ное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ; классу точности;

S2ном > S2расч, где S2расч - расчетная мощность, потребляемая вторичной цепью, В × А; S2ном - номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напря­жения, обеспечивающая его работу в заданном классе точности, В × А.

Выбираем трансформатор напряжения марки НАМИ - 6. Схема подключе­ния измерительных приборов показана на рис П 1.7.

Наименование прибора	Количество	Sпр, B×A	SSпр, B×A Sup'
Вольтметр Э-335	1	2	2
Ваттметр Д-335	1	1,5	1,5
ВарметрД-335	1	1,5	1,5
Частотомер Д-337	1	3	3
Счетчик активной мощности СА4У	8	2,5	20
Счетчик реактивной мощности СР4У	2	2,5	5

Uс. ном =U1ном= 6 кВ; класс точности 1; S2ном =200 В×А ³ S2расч =33 В×А,